Une nouvelle carte de l’univers comble certaines lacunes «  gênantes  »

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Un instantané de la nouvelle carte, montrant les positions et les distances des objets célestes d'ici au moment du Big Bang il y a environ 13,8 milliards d'années.

Un instantané de la nouvelle carte, montrant les positions et les distances des objets célestes d’ici au moment du Big Bang il y a environ 13,8 milliards d’années.
Image: SDSS

Un consortium international a compilé la carte 3D la plus complète de l’observable cosmos à ce jour, améliorant considérablement notre compréhension de l’histoire cosmologique tout en soulevant de nouvelles questions sur les lois fondamentales qui régissent l’univers.

La carte mise à jour, réalisée à partir des données recueillies par le Sloan Digital Sky Survey (SDSS), offre une histoire détaillée du cosmos, du Big Bang et de sa première phase d’expansion jusqu’à l’ère actuelle.

La dernière phase du projet, appelée «Extended Baryon Oscillation Spectroscopic Survey» (eBOSS), comprend les positions et les distances de plus de 4 millions de galaxies et de quasars ultra-brillants entourant les trous noirs supermassifs, selon à un communiqué de presse de l’EPFL, un institut de recherche suisse. Les nouveaux résultats are montrant comment l’univers a évolué sur une période de 11 milliards d’années, comblant une lacune importante dans nos connaissances.

«En 2012, j’ai lancé le projet eBOSS avec l’idée de produire la carte 3D la plus complète de l’Univers tout au long de la vie de l’Univers, mettant en œuvre pour la première fois des objets célestes qui indiquent la distribution de la matière dans l’Univers lointain, les galaxies qui forment activement des étoiles et des quasars », Jean-Paul Kneib, co-chef de file du projet et astrophysicien de l’EPFL, a déclaré dans le communiqué de presse. «C’est un grand plaisir de voir l’aboutissement de ce travail aujourd’hui.»

Le projet eBOSS a abouti à 23 nouveaux articles scientifiques (plus la nouvelle carte), qui ont été publiés aujourd’hui sur le serveur de préimpression arXiv.

Les astrophysiciens ont auparavant fait la chronique des premiers jours de l’univers en calculant l’abondance d’éléments créés après le Big Bang et étude du rayonnement de fond cosmique des micro-ondes—Le reste refroidi de la première lumière de l’univers. Les scientifiques ont également une bonne maîtrise de l’histoire cosmologique récente, comme en témoignent les cartes galactiques et les mesures de distance. Mais «il y a un écart gênant au milieu des 11 milliards d’années», a déclaré Kyle Dawson, cosmologiste à l’Université de l’Utah et chercheur principal du eBoss, dans un SDSS. communiqué de presse.

Pour regarder en arrière ce 11-milliards d’années écart, les scientifiques se sont penchés sur les galaxies et les quasars, à la recherche de modèles dans la façon dont ils sont répartis dans l’univers. Ces observations ont ensuite été combinées avec les données recueillies lors des phases précédentes du SDSS, datant retour à 1998.

«Prises ensemble, des analyses détaillées de la carte eBOSS et des expériences SDSS antérieures ont maintenant fourni les mesures d’historique d’expansion les plus précises sur la plus large plage de temps cosmique jamais réalisée,» Will Percival, astrophysicien à l’Université de Waterloo et eBOSS‘s Survey Scientist, a déclaré dans la déclaration de l’EPFL. «Ces études nous permettent de relier toutes ces mesures dans une histoire complète de l’expansion de l’Univers.»

La carte mise à jour montre les vides et les filaments vides qui ont défini l’univers à peine 300000 ans après le Big Bang, qui s’est produit 1Il y a 3,8 milliards d’années. En identifiant d’anciens quasars – noyaux galactiques extrêmement brillants entourant les trous noirs supermassifs –les chercheurs ont pu cartographier des régions vieilles de plus de 11 milliards d’années. Pour cartographier les périodes plus récentes, à savoir les régions entre 6 milliards et Âgés de 11 milliards d’années, les scientifiques ont suivi des modèles de distribution des galaxies, ce qui a permis par la suite des mesures plus précises de l’énergie sombre.

« L’une des choses que nous voulons apprendre est l’évolution temporelle de l’énergie sombre – cette chose mystérieuse qui fait accélérer l’univers », Ashley Ross, scientifique de projet et chercheur à Ohio State University, Raconté Ohio State News.

Selon les nouvelles données, l’univers est entré dans son accélération phase d’expansion il y a environ 6 milliards d’années, et elle s’accélère depuis.

Fait intéressant, les nouvelles données eBOSS compliquent notre compréhension de la vitesse à laquelle l’univers se développe, connue sous le nom de constante de Hubble. Il semble y avoir un écart entre le taux local (c’est-à-dire récent) d’expansion universelle par rapport à l’univers primitif, qui diffère jusqu’à 10%. Il est «peu probable que cette différence de 10% soit aléatoire en raison de la haute précision et de la grande variété de données dans la base de données eBOSS», selon l’EPFL.

On ne sait pas immédiatement pourquoi il devrait y avoir une différence dans le taux d’expansion entre l’univers local et l’univers primitif, mais cela pourrait avoir quelque chose à voir avec une forme inconnue d’énergie ou de matière qui existait à l’époque.

Cela représente maintenant une possibilité alléchante qui devra être explorée par de futures recherches. C’est peut-être l’image la plus complète de l’univers à ce jour, mais c’est un autre rappel de tout ce qu’il reste à savoir.

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